Termisk ligevægt sker, når to kroppe - oprindeligt ved forskellige temperaturer - komme i kontakt og efter en varmeoverførselsproces når den samme temperatur.
Varme, navnet på termisk energi i fysik, overføres altid fra det varmeste legeme til det koldeste legeme, og når legemerne når den samme temperatur, suspenderes varmestrømmen mellem dem.
Hvis der ikke er nogen varmeudveksling med miljøet, er den mængde varme, der mistes af den ene krop, lig med den mængde varme, der absorberes af den anden.
Billede: illustration af to kroppe i termisk ligevægt efter kontakt.
Det samme kan ske med et legeme, hvis dele har forskellige temperaturer. Når hele kroppen når den samme temperatur, vil den være i termisk ligevægt.
Varme
I dagligdagen er ordet varme relateret til fornemmelsen i vores krop, når temperaturen er høj. I fysik er betydningen af varme anderledes. I dette tilfælde er varmen den termisk energi i bevægelse.
Kroppe er sammensat af partikler, og varmen bestemmes af graden af omrøring af disse partikler. Jo større agitation af dets molekyler er, jo større er den termiske energi eller varmen.
Varme måles i joule (J) eller kalorieindhold (kalk). Kalorie er den mængde energi, der kræves for at hæve med 1 ° C, 1 g vand. Forholdet mellem disse måleenheder er: 1 kal = 4,186 j.
Hvordan sker termisk ligevægt?
Når to kroppe har forskellige temperaturer, har deres molekyler forskellige grader af omrøring. Molekylerne i kroppen med højere temperatur er mere urolige og den lavere temperatur mindre agiterede.
Når de kommer i kontakt, overfører kroppen med den højeste temperatur termisk energi til den anden, indtil begge når den samme temperatur, hvilket kaldes termisk ligevægt. Lad os tænke på et eksempel for at gøre det lettere:
For at fremstille gelatine skal du blande pulveret i kogende vand og derefter sætte den samme mængde vand ved stuetemperatur. Vand, der er ved 100 ° C, kommer i kontakt med vand ved stuetemperatur og overfører varme, indtil al væske i beholderen har den samme temperatur.
Hvis der ikke var nogen varmeudveksling med miljøet, ville den endelige temperatur være nøjagtigt gennemsnittet af de to temperaturer. Se eksemplet:
Vand ved 100 ° C + Vand ved 25 ° C = 125 ° C
Denne værdi divideret med 2 ville svare til 62,5 °. Da blandingen mister energi til miljøet, vil denne temperatur imidlertid i praksis være lidt lavere.
termometeret
Når vi har brug for at måle kropstemperatur, bruger vi et termometer. Denne enhed fortæller os temperaturen med den termodynamiske balance mellem kroppen og termometeret.
Når termometeret når den samme temperatur som vores krop, holder det op med at overføre varme, og i nogle tilfælde bipper det for at fortælle dig, at strømmen er stoppet. Og så ved vi, om vi har feber eller ej.
vide mere om specifik varme og temperatur.
Måder til varmetransmission
Energi i form af varme kan overføres fra en krop til en anden på tre måder: ledning, konvektion og stråling.
Kørsel
Ledning opstår, når energi overføres fra molekyle til molekyle. Molekyler med større agitation kommer i kontakt med molekyler med mindre agitation og øger deres bevægelseshastighed.
Hvis du holder en metalske i den ene ende og rører ved den anden ende til ilden, kan du om få øjeblikke brænde din hånd. Dette skyldes, at molekylerne omrørt af ild får de andre molekyler til at omrøre, hvilket bringer termisk energi til hele bestiket - hvilket øger dets temperatur.
Konvektion
Konvektion sker med gasformige eller flydende stoffer, som overfører varme gennem strømme. cirkulære former, der dannes på grund af forskellen i tæthed af de varme og kolde dele af a stof.
Dette er tilfældet med en grydeopvarmende vand. Den del af vandet, der er tættest på ilden, opvarmes først, da tætheden af varmt vand er lavere, det vil stige i gryden, og den koldeste del af vandet vil gå ned og danne en cirkulær strøm på konvektion.
Bestråling
Ved bestråling er det ikke nødvendigt, at der er kontakt mellem kroppe, for at energien kan udbrede sig, som det sker under ledning eller konvektion. I dette tilfælde formeres termisk energi fra en krop til en anden af elektromagnetiske bølger. Kroppen, der modtager varme, kaldes modtageren, og den, der udsender, kaldes emitteren.
Sådan varmer solen planeten Jorden op. Som vi ved, er solen meget langt fra jorden, dvs. der er ingen kontakt. Varmen, der når jorden og garanterer liv på planeten, overføres ved stråling gennem elektromagnetiske bølger.
Se også betydningen af varme og Termisk energi.
